VI. TĨM TẮT TẬP LỆNH CỦA AT89C51:
1. Các chế độ định vị địa chỉ (addressing mode):
- Các mode định vị là một bộ phận thống nhất của tập lệnh. Chúng cho phép định rõ nguồn hoặc nơi gởi tới của dữ liệu ở các đường khác nhau tùy thuộc vào trạng thái của người lập trình. AT89C51 cĩ 8 mode định vị được dùng như sau :
√ Thanh ghi. √ Trực tiếp. √ Gián tiếp. √ Tức thời. √ Tương đối. √ Tuyệt đối. √ Dài. √ Định vị.
1.1 Sự định vị thanh ghi (Register Addressing):
- Cĩ 4 dãy thanh ghi 32 byte đầu tiên của RAM dữ liệu trên Chip địa chỉ 00H ÷ 1FH, nhưng tại một thời điểm chỉ cĩ một dãy hoạt động các bit PSW3, PSW4 của từ trạng thái chương trình sẽ quyết định dãy nào hoạt động.
- Các lệnh để định vị thanh ghi được ghi mật mã bằng cách dùng bit trọng số thấp nhất của Opcode lệnh để chỉ một thanh ghi trong vùng địa chỉ theo logic này.
- Như vậy 1 mã chức năng và địa chỉ hoạt động cĩ thể được kết hợp để tạo thành một lệnh ngắn 1 byte như sau:
Định Vị Địa Chỉ Thanh Ghi
- Một vài lệnh dùng cụ thể cho 1 thanh ghi nào đĩ như thanh ghi A, DPTR … mã Opcode tự nĩ cho biết thanh ghi vì các bit địa chỉ khơng cần biết đến.
1.2 Sự định địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing):
- Sự định địa chỉ trực tiếp cĩ thể truy xuất bất kỳ giá trị nào trên Chip hoặc thanh ghi phần cứng trên Chip. Một byte địa chỉ trực tiếp được đưa vào Opcode để định rõ vị trí được dùng như sau:
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN 44 SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
n n
Opcode n
- Tùy thuộc các bit bậc cao của địa chỉ trực tiếp mà một trong 2 vùng nhớ được chọn. Khi bit 7 = 0, thì địa chỉ trực tiếp ở trong khoảng 0÷127 (00H÷7FH) và 128 vị trí nhớ thấp của RAM trên Chip được chọn.
- Tất cả các Port I/O, các thanh ghi chức năng đặc biệt, thanh ghi điều khiển hoặc thanh ghi trạng thái bao giờ cũng được quy định các địa chỉ trong khoảng 128÷255 (80÷FFH). Khi byte địa chỉ trực tiếp nằm trong giới hạn này (ứng với bit 7 = 1) thì thanh ghi chức năng đặc biệt được truy xuất. Ví dụ Port 0 và Port 1 được quy định địa chỉ trực tiếp là 80H và 90H, P0, P1 là dạng thức rút gọn thuật nhớ của Port, thì sự biến thiên cho phép thay thế và hiểu dạng thức rút gọn thuật nhớ của chúng. Chẳn hạn lệnh: MOV P1, A ➜ sự biên dịch sẽ xác định địa chỉ trực tiếp của Port 1 là 90H đặt vào hai byte của lệnh (byte 1 của port 0).
1.3 Sự định vị địa chỉ gián tiếp (Indirect Addressing):
- Sự định địa chỉ gián tiếp được tượng trưng bởi ký hiệu @ được đặt trước R0, R1 hay DPTR. R0 và R1 cĩ thể hoạt động như một thanh ghi con trỏ mà nội dung của nĩ cho biết một địa chỉ trong RAM nội ở nơi mà dữ liệu được ghi hoặc được đọc. Bit cĩ trọng số nhỏ nhất của Opcode lệnh sẽ xác định R0 hay R1 được dùng con trỏ Pointer.
1.4. Sự định địa chỉ tức thời (Immediate Addressing):
- Sự định địa chỉ tức thời được tượng trưng bởi ký hiệu # được đứng trước một hằng số, 1 biến ký hiệu hoặc một biểu thức số học được sử dụng bởi các hằng, các ký hiệu, các hoạt động do người điều khiển. Trình biên dịch tính tốn giá trị và thay thế dữ liệu tức thời. Byte lệnh thêm vơ chứa trị số dữ liệu tức thời như sau:
1.5 Sự định địa chỉ tương đối:
- Sự định địa chỉ tương đối chỉ sử dụng với những lệnh nhảy nào đĩ. Một địa chỉ tương đối (hoặc Offset) là một giá trị 8 bit mà nĩ được cộng vào bộ đếm chương trình PC để tạo thành địa chỉ một lệnh tiếp theo được thực thi. Phạm vi của sự nhảy nằm
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN 45 SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
i Opcode
Opcode Direct Addressing
trong khoảng -128 ÷ 127. Offset tương đối được gắn vào lệnh như một byte thêm vào như sau:
- Những nơi nhảy đến thường được chỉ rõ bởi các nhãn và trình biên dịch xác định Offset Relative cho phù hợp.
- Sự định vị tương đối đem lại thuận lợi cho việc cung cấp mã vị trí độc lập, nhưng bất lợi là chỉ nhảy ngắn trong phạm vi -128÷127 byte.
1.6 Sự định địa chỉ tuyệt đối (Absolute Addressing):
- Sự định địa chỉ tuyệt đối được dùng với các lệnh ACALL và AJMP. Các lệnh 2 byte cho phép phân chia trong trang 2K đang lưu hành của bộ nhớ mã của việc cung cấp 11 bit thấp để xác định địa chỉ trong trang 2K (A0÷A10 gồm A10÷A8 trong Opcode và A7÷A0 trong byte)và 5 bit cao để chọn trang 2K (5 bit cao đang lưu hành trong bộ đếm chương trình là 5 bit Opcode).
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Xác Định Trang Mã Xác Định Địa Chỉ Trong Trang Mã
Định Vị Địa Chỉ Tuyệt Đối
- Sự định vị tuyệt đối đem lại thuận lợi cho các lệnh ngắn (2 byte), nhưng bất lợi trong việc giới hạn phạm vi nơi gởi đến và cung cấp mã cĩ vị trí độc lập.
1.7 Sự định vị dài (Long Addressing) :
- Sự định vị dài được dùng với lệnh LCALL và LJMP. Các lệnh 3 byte này bao gồm một địa chỉ nơi gởi tới 16 bit đầy đủ là 2 byte và 3 byte của lệnh.
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
A10 – A8 Mã Lệnh Offset tương đối
46
Opcode Relative Offset
- Ưu điểm của sự định dài là vùng nhớ mã 64K cĩ thể được dùng hết, nhược điểm là các lệnh đĩ dài 3 byte và vị trí lệ thuộc. Sự phụ thuộc vào vị trí sẽ bất lợi bởi chương trình khơng thể thực thi tại địa chỉ khác.
1.8 Sự định địa chỉ cĩ chỉ số (Index Addressing):
- Sự định địa chỉ phụ lục dùng một thanh ghi cơ bản (cũng như bộ đếm chương trình hoặc bộ đếm dữ liệu) và Offset (thanh ghi A) trong sự hình thành 1 địa chỉ liên quan bởi lệnh JMP hoặc MOVC.
- Các bảng của lệnh nhảy hoặc các bảng tra được tạo nên một cách dễ dàng bằng cách dùng địa chỉ phụ lục.